在绿色维修领域推广水性修补漆标准工艺的研究

冯 谣

(浙江交通职业技术学院，杭州 311112)

0 引 言

汽车修补油性漆主要由树脂、颜料、溶剂等组成，汽车修补水性漆中将油性漆中溶剂用水代替，有效降低了VOC(苯、二甲苯、丙酮等)有害物质的含量。据《中国水性修补漆技术和应用白皮书》显示，在2014年水性修补漆的消费量占修补漆总消费量不足1%，在2017年已超过3%，2018年水性修补漆消费量增长超过15%[1]。在世界范围内，水性修补漆市场也在迅速成长。随着国家环保法规及VOC限排标准的颁布，地方性政策也陆续发布，截止目前，深圳、北京、重庆和南京等地已发布针对汽车维修行业VOC排放的标准，这些地区的汽车4S店已经大多数在使用水性漆工艺，浙江省作为经济大省，汽车维修行业发展在全国前列，目前杭州市正在融入溶剂型转水涂的行列中，在全省范围内推广发展汽车修补水性漆迫在眉睫。

1 汽车修补水性漆施工标准流程

巴斯夫“鹦鹉”汽车修补漆是行业公认的高端品牌，先进的高浓低粘度技术杰出的品质表现，成为高档品牌车型的首选。已被众多高端品牌车型如劳斯莱斯、法拉利、奔驰、宝马、奥迪大众等高档车作为原厂漆采用。水性漆标准施工工艺是水性漆生产厂商根据色母特性制定符合色母使用规范的标准流程，主要包括颜色调配、板件表面前处理、水性漆涂装等。本文采用巴斯夫“鹦鹉”汽车修补漆进行施工。

1.1 色漆颜色调配

对于水性修补漆调色过程中，首先要根据喷涂板件的颜色找到与之颜色最接近的色卡，依据色卡背面的色母信息进行调配，或者进入巴斯夫AUTOCOLOR在线查询系统进行配方查询，在调配颜色的过程中，我们要借助不同的角度对亮度、色调、色度进行对比，以达到最佳的颜色。

从板件表面的色母调配、颜色微调对调配好的色母进行分析：在正面或者侧面观察标准板件颜色，确认亮度、色调、色度信息，与标准色卡进行对比，如果发现有偏差需要依据标准色环图进行分析。

颜色进行微调之后，进行亮度调整时考虑的主要因素有：车间环境、喷涂方法、溶剂的使用等。在亮度调节时必须选择合适的位置进行颜色对比才能得到合适的漆的亮度。

如果颜色的比对结果表明，所调颜色与汽车的颜色不一样，则必须鉴定出应添加哪一种色母，继而添加该色母以获得理想结果，这个过程就是“精细配色”或“人工微调”。这是一个比较和添加涂料的循环，此循环一而再、再而三地重复，直至获得理想的汽车颜色。

将选择好的色母加入计量配色涂料，并用搅杆进行颜色比较，利用试杆施涂法，使新涂层重叠部分以前涂装的混合物。在用该种色母进行的精细配色完成后，再找出涂料所缺的另一种颜色。

确定颜色调得多么接近是一项困难而重要得决定，虽然涂料的颜色越接近汽车的颜色越好，但是在实践中有一个点，达到此点我们便可认为颜色已经够接近了，不会有问题了。最好用比色计，用数字表示颜色相差的程度，但是如果没有比色计，那么就必须靠我们的双眼，最好让尽可能多的人来帮助进行鉴定，做出结论。

1.2 水性漆施工

施工准备：巴斯夫90系列鹦鹉漆、巴斯夫鹦鹉839-20多用途原子灰、948-36固化剂、IRT烤灯、SATA5000喷枪、水性油漆吹风枪、砂纸、清洁剂等。

施工过程见表1。

表1 汽车修补水性漆施工程序

水性漆调配注意事项：

(1)选用与水性修补漆相配套的中涂底漆、清漆品牌；

(2)水性色母需要放置在恒温箱中进行保存，一般保质期为1年；

(3)必须使用不含脱模剂的塑料容器存放和混合水性色母；

(4)使用水性漆色母时，要用搅拌棒充分搅拌之后再进行施工；

(5)搅拌完成后需要使用专用过滤网进行过滤，以免杂质堵塞喷枪；

(6)颜料的判断必须采用标准板与施工板件进行颜色对比；

(7)喷涂用的试板必须采用铝板或喷有底漆并完整包边的铝板；

(8)涂层干燥要使用专用吹风枪，吹风枪应距离工件表面30 cm、倾角为45°；

(9)喷涂水性漆要保持低气压，一般气压应为1.5～2bar (1bar=100 kPa)；

(10)注意保持电子秤的清洁，并避免把电子秤放置在易振动或受气流干扰的地方。

水性漆标准工艺施工注意事项：

(1)烤漆房内部空气流速需要在0.2～0.6m/s之间；

(2)水的挥发性较溶剂慢，所以需要使用水性漆专用吹风机加快涂层的干燥，水份的及时挥发有助于抑制板件表面水泡的产生；

(3)依据实验可以发现水性漆施工时对温湿度有要求，理想温度为25℃左右，湿度应在65%以下，湿度过高过低都会影响喷涂效果；

(4)喷枪推荐使用HVLP水性漆喷枪；

(5)表面色漆喷涂完成后，用吹风筒吹干后，进行清漆喷涂。

标准工艺施工完成之后可以利用车漆厚度测试仪对板件各涂层进行测量。

1.3 水性漆与油性漆VOC排放对比

通过使用VOC气体分析仪对水性修补漆和油性修补漆的VOC排量进行数据实测，如表2和表3所示。

表2 溶剂型汽车修补漆中 VOC实测结果

表3 水性汽车修补漆 VOC实测结果

从整个汽车修补涂装施工过程来看，使用水性漆对损伤板件进行喷涂，较少的油漆用量就可以达到和溶剂型漆一样的喷涂效果。而且随着环保法规的逐步完善，水性修补的使用必将达到全覆盖。根据上表VOC总量的数据可以得出水性汽车修补漆的VOC排放量相比溶剂型汽车修补漆减少34%以上[2]。

2 标准与非标准施工工艺施工效果差异

杭州的汽车4S店，水性修补漆的使用大多集中在中高端汽车品牌包括宝马、奔驰、奥迪等，而中低端车的修补大多数使用油性修补漆。各汽车4S店钣喷技师在进行施工作业的过程中，由于没有受过专业的技术培训往往会按照经验进行施工(即非标准工艺施工)，无法保证喷涂质量，造成返工，由此造成经济损失较大。标准工艺的施工不仅考验技师对于水性漆色母特性的掌握程度，而且考验施工环境温度与湿度对水性漆性能的影响。

通过研究温度与湿度对水挥发性的影响可知，如图1、图2所示：在相对湿度为0%，挥发率一定时，温度越高，水的挥发时间越短；在温度为25°C，挥发率一定时，相对湿度越大，水的挥发时间越长。由于水性修补漆中水替代了有机溶剂，从而使水性修补漆中VOC含量降低，保护了人体健康。但是由于水的挥发比溶剂的挥发慢，所以导致水性修补漆施工时间长于油性修补漆。同时需要使用吹风筒对板件表面进行施工[3]。

由水性修补漆本身特性所决定，在施工过程中必须严格按照标准工艺进行施工，否则将会大大增加返修率，采用标准工艺与市面上常用的传统工艺对同一块板件进行施工对比，如图3所示：

(1)标准工艺中使用了环氧底漆，而传统工艺中则将环氧底漆省略，从表面看节省了成本，但是经过表面打磨的板件表面的镀锌层已经消失，如果没有环氧底漆的保护，板件在以后的使用过程中就比较容易生锈，对车主造成更大的损失。

(2)通过走访杭州市内各大汽车修理企业发现，多数油漆技师对于腻子的使用较为随意，没有按照标准工艺进行三遍刮涂，有的油漆技师甚至一遍就将损伤区域填涂完毕，造成了腻子的浪费，增加了打磨时间，降低了工作效率；还有一些汽车修理店，只使用粗腻子或细腻子进行施工，这样造成了材料的浪费，使前处理环节不到位，很容易造成返工。

(3)对于中途底漆的选择，为了使色漆表面有比较好的遮盖效果，应尽量选用以灰色为主的双组份底漆，中涂底漆是连接色漆与腻子的过渡阶段，十分重要。所以在打磨的过程中要正确选择打磨砂纸的型号，依次打磨。避免一类、二类损伤的产生，降低返修率[4]。

以上是在传统施工工艺中经常出现的现象，相比于标准施工工艺，在施工的全生命周期内，容易造成二次修复。

3 汽车修补水性漆标准工艺应用前景分析

根据最近发布的浙江省落实十部委《促进汽车维修业转型升级、提升服务质量的指导意见》，在浙江省内鼓励汽车维修企业建立专业车身清洁中心、钣喷中心等，在安全环保基础上，适当放宽维修企业车身清洁、烤漆房及相关设备的要求。在该意见指导下，走访了浙江外事修理厂，该企业属于一类维修企业，目前厂区内有1间烤漆房，为了满足环保部门检查要求，安装了1套空气净化设备，设备价值近30万元，考虑到在进行水性漆标准工艺喷涂作业中需要使用设备包括烤漆房、喷枪、三级净化装置、水性漆吹风筒等，水性修补漆对于喷涂时气源的稳定性、烤漆房的密封性要求更高，市面上这些工具的高端品牌产品价值总和15万元左右，意味着企业为了能够进行水性漆标准工艺施工，不仅需要对技师进行培训，而且要对目前企业钣喷车间的工具设备进行更新。通过走访发现虽然企业安装了净化设备，然而在实际运行中环保设备的使用率并不高，所以目前来看在浙江全省范围内推广水性修补漆标准工艺困难较大，只有多管齐下才能保证政策落地。

(1)主管部门完善环保法规翻盖范围，动态监管增强执行力度。

环保法规的实施要依据产业发展来制定，对于大气管理相关法规的制定，可以将各地区汽车企业钣喷行业中VOC排量进行量化，建立动态监察机制，实时反映企业的排放量，倒逼企业使用水性修补漆进行施工。加强政策扶持力度，对按要求严格执行的企业给予支持和奖励，对于空气进化装置的安装可以与企业税收减免挂钩，让政策落地[5]。

(2)各地市按区域建立钣喷中心，推行标准工艺，提高空气净化率。

精简水性修补漆全价值产业链，降低企业运行成本。汽车4S店安装一整套的空气净化设备，不仅加重了企业负担，并且也很难提高环保设备的利用率，造成很大的浪费。建立区域化的钣喷中心不仅可以对车辆进行统一的维修，而且便于维修标准的统一，在钣喷中心内对技师集中进行水性漆标准工艺流程的培训，更加有利于水性漆标准工艺的推广。

(3)强化职业教育中对钣喷人才的培养，推行标准化施工标准。

目前全国范围内对钣喷技师的需求都非常大，各地市可以依托现有的职业教育平台，加大对钣喷人才的培养，通过订单班培养的模式，与企业进行合作，推广水性漆标准工艺流程，从而让钣喷专业的学生能够提早进行标准工艺的学习。